3D打印机系统解决方案

项目介绍

房子、器官、汽车、衣服、机器人……能想象这些东西都可以打印出来吗？3D打印的概念起源于19世纪末的美国，近几年逐渐大热，中国物联网校企联盟称它为“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”。当前，随着3D打印技术的飞速发展，任何大型复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。广泛应用在医疗行业、科学研究、建筑行业、饰品与工艺品设计、制造行业、航空航天等领域。该项目3D 产品开发设计领域，用户自主研究开发FDM成型技术3D打印机。该机型成型幅面大，速度快，工作稳定，成本低等优点。成型零件具有无毒无害，强度高、韧性好、表面质量光顺等优点。





系统需求

该系统由企业与高校联合开发研制，高校负责打印材料、图像处理以及3D打印功能的研究与设计，企业负责将研究成果设计与制造出来，供应市场，客户功能需求：

• 提供高性能的工业电脑运算平台（I5CPU,4G以上内存，500G硬盘，15寸工业级触屏显示器） 
• 8轴伺服控制1X轴-2Y轴-4Z轴 
• 3轴螺旋插补、龙门控制、Z轴切换换丝（用于变换不同颜色材料） 
• 打印路径速度可设，并且支持在打印过程中的暂停、继续、停止等操作。 
• 可以实现AutoCAD 文件的自动导入，G代码执行功能 
• 有安全机制，可以连接光栅、原点限位信号，至少支持2路串口设备等，预留扩展功能

概述系统架构原理

• 系统选用高性能4核工业运算平台，不但提供一个安全又可靠的平台，多核心的新技术更有助于多任务处理数据及打印轨迹生成，快速完成复杂加工形状的转码功能，且高扩充性的背板提供多样化的传输接口，并与各式控制卡、数据采集卡及串口设备无缝隙整合 
• FPM工业级平板触摸显示器，中文彩色触屏界面，可实现实时掌握打印速度 
• 研华Softmotion 8轴通用PCI DSP架构伺服电机运动控制卡，满足2个Y轴龙门控制、速度前瞻、电子齿轮、电子凸轮、螺旋插补、直线、圆弧插补、同步启停等高阶功能实现打印喷头进行快速准确的定位与执行运动轨迹 
• 整合一块PCI-1756光电隔离的64路输入输出板卡，实现打印机启动、暂停、继续、停止操作与设备运行状态与报警指示功能 
• 机械部分1个X轴，1个龙门结构Y轴，四个Z轴用于选择不同颜色与材料喷头，碰头采用高精度黄铜喷头，高效打印不走丝。 
• 用户自行开发的基于PC-Base Softmotion 人机界面

项目实施



系统架构图


总结

• 该3D打印机质量可靠，性能稳定 
• 运动轨迹与打印姿态流畅 
• 触屏操作与示教、设定方便简单，操作性强。 
• 研华品牌整体解决方案：从上位机平台到运动控制统一支持 
• 可以实现AutoCAD 文件的自动导入，可以执行G-code。 
• 满足所有必需的软硬件功能与系统需求 
• 扩展功能强大：对软件和硬件进行较大程度的整合 
• 该设备未来会销售到全国各地，研华的售后服务网络遍布各地，用户可以得到快速高效的服务于支持。